复数三角形式的乘除运算(模相乘除、辐角相加减)
公式初稿待审bx2-c12-s4-k2
一句话 · 三角形式下乘法是模相乘、辐角相加,除法是模相除、辐角相减;这两条都能由括号展开后套两角和、两角差公式得到,几何上对应向量的伸缩与旋转。
①板书动画演示
讲稿 / 板书 / 图形三轨同步:听到哪一句,板书和图形就走到哪一步
z₁ = r₁(cosθ₁ + i sinθ₁)
z₂ = r₂(cosθ₂ + i sinθ₂)
问题:z₁z₂ 的模与辐角分别是多少?
猜一猜:会不会与 r₁r₂、θ₁ + θ₂ 有关?
上一节把复数写成了模乘一对三角函数,这一节就用这个写法做乘法。
②例题实操
3 段例题已按「读题 → 思路 → 关键步骤 → 写出过程」拆开,可以不跟播放器一步步做
- 1第 8 段例题
2(cos60° + i sin60°) × 3(cos30° + i sin30°)
= (2 × 3)[cos(60° + 30°) + i sin(60° + 30°)]
= 6(cos90° + i sin90°) = 6i
对照:用代数形式算,2(1/2 + (√3/2)i) 乘 3((√3/2) + (1/2)i),同样得 6i
卡住了?展开这一段的讲解
第一组:两个特殊角的三角形式相乘,直接把模相乘、角相加。
- 2第 9 段例题
√2(cos45° + i sin45°) × 2(cos30° + i sin30°)
= 2√2[cos75° + i sin75°]
模 2√2 ≈ 2.828,辐角 75°
只写 cos75° + i sin75° 就丢了模,答案不完整
卡住了?展开这一段的讲解
第二组:幅角相加时不要漏掉模,模也要跟着相乘。
- 3第 10 段例题
√2(cos(π/4) + i sin(π/4)) ÷ [2(cos(π/6) + i sin(π/6))]
= (√2 / 2)[cos(π/4 − π/6) + i sin(π/4 − π/6)]
= (√2 / 2)[cos(π/12) + i sin(π/12)]
化成代数形式是 (1 + i)/2,实部虚部都是 √2/4
卡住了?展开这一段的讲解
第三组:除法就是模相除、辐角相减,顺序不能反。
③章节训练
第12章 复数 · 限时综合卷
④易错点与自测
做完题再回来看这一块,比先看更有效
- 把乘法的「辐角相加」记成「辐角相减」,混淆了两角和与两角差的公式
- 除法里把顺序写反,用 θ₂ − θ₁ 而不是 θ₁ − θ₂
- 只对辐角做运算,忘掉模也要相乘或相除
- 用除法公式时不检查分母是否为 0
- 遇到负角或超过 2π 的角就慌,硬当成算错,其实它们照样是合法辐角
看完自测(3 题)
为什么三角形式下乘法是「模相乘、辐角相加」?
看答案与理由
答: 把两个括号乘开后,实部恰好是 r₁r₂(cosθ₁cosθ₂ − sinθ₁sinθ₂)、虚部恰好是 r₁r₂(sinθ₁cosθ₂ + cosθ₁sinθ₂),这两式正是两角和的余弦与正弦,所以模乘在一起、辐角加在一起。
为什么: 法则不是额外规定的,而是乘法展开与两角和公式合起来的结果;记住推导就不会把加号写成减号。
用 2i 乘复数 1 + i,模和辐角各怎么变?
看答案与理由
答: 模乘以 2,从 √2 变成 2√2;辐角加 π/2,从 π/4 变成 3π/4。
为什么: 乘数 2i 的模是 2、辐角主值是 π/2,按「模相乘、辐角相加」即可读出变化;也可用代数形式算 i(1+i) 后写成 2(−1+i) 来复核。
计算 6(cos(π/2) + i sin(π/2)) 除以 3(cos(π/6) + i sin(π/6))。
看答案与理由
答: 模相除得 2,辐角相减得 π/2 − π/6 = π/3,所以结果是 2(cos(π/3) + i sin(π/3)),也就是 1 + √3 i。
为什么: 除法按「模相除、辐角相减」直接写;顺序一定要是被除数的辐角减去除数的辐角。
问老师
这个功能要调用 AI,需要先填一次你自己的接口密钥。
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⑤这份讲解的来源与状态
内容状态公开,不藏着
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